หลังสำเร็จปริญญาตรี รองศาสตราจารย์ ดร.บุรินทร์ กำจัดภัย ได้เข้ารับราชการอาจารย์ใน คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร เมื่อปี พ.ศ. 2539 โดยเป็นอาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์จนถึง พ.ศ. 2554 จากนั้นย้ายไปที่ วิทยาลัยเพื่อการค้นคว้าระดับรากฐาน มหาวิทยาลัยนเรศวร และได้รับการแต่งตั้งเป็นรองศาสตราจารย์ในสาขาวิชาฟิสิกส์ทฤษฎีโดยวิธีพิเศษเมื่อปี พ.ศ. 2556 บุรินทร์เป็นผู้ก่อตั้งสถาบันสำนักเรียนท่าโพธิ์สำหรับฟิสิกส์ทฤษฎีและจักรวาลวิทยาในปี พ.ศ. 2539 และวิทยาลัยเพื่อการค้นคว้าระดับรากฐาน[2]เมื่อปี พ.ศ. 2554 หน้าที่ในตำแหน่งอื่นๆ มีอาทิ

• ผู้อำนวยการ สถานวิจัยเพื่อความเป็นเลิศทางวิชาการด้านฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยนเรศวร (พ.ศ. 2554-2556)
• นักเขียนประจำคอลัมน์ Perspective 7 ผู้จัดการออนไลน์วิทยาศาสตร์ (พ.ศ. 2554-2556)
• วุฒิเมธีวิจัย สกว. สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (พ.ศ. 2553-2556)
• หัวหน้าหัองปฏิบัติการวิจัยจักรวาลวิทยา ศูนย์ความเป็นเลิศด้านฟิสิกส์ของ สกอ. (ตั้งแต่ พ.ศ. 2552)
• นักวิชาการอาคันตุกะในหลายสถาบันเช่น DAMTP University of Cambridge (พ.ศ. 2551-2552), University of Durham (พ.ศ. 2554-2555) และ Queen Mary University of London (พ.ศ. 2555)
• ICTP Junior Associate, Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics ประเทศอิตาลี (พ.ศ. 2551-2557)
• เมธีวิจัย สกว. สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (พ.ศ. 2549-2552)
• Chair, Theoretical Astrophysics and Cosmology Working Group, Southeast Asian Astronomy Network
• กรรมการที่ปรึกษาวิชาการ ศูนย์สื่อสารวิทยาศาสตร์ไทย สวทช (ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2550)
• ภาคีสมาชิก บัณฑิตยสภาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2551)
• ผู้ปริทรรศน์บทความ (Reviewer)วารสาร European Physical Journal C และ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• Headmaster (หัวหน้าครู)สถาบันสำนักเรียนท่าโพธิ์สำหรับฟิสิกส์ทฤษฎีและจักรวาลวิทยา (หลายวาระจนถึงปัจจุบัน)[3]
• Part-time Lecturer in Mathematics and Sciences Skills, University of Portsmouth (พ.ศ. 2545-2546)